Najlepszy możliwy stos z czterowarstwową płytką drukowaną?

Projektuję 4-warstwową płytkę drukowaną i wiem, że jest to standardowy stos

1. Sygnały
2. GND
3. VCC
4. Singale

(GND i VCC można przełączać w zależności od warstwy z większą liczbą sygnałów)

Problem polega na tym, że tak naprawdę nie chcę podłączać wszystkich pinów uziemiających przez przelotki, jest ich po prostu zbyt wiele! może dlatego, że nie jestem przyzwyczajony do 4-warstwowych płytek drukowanych, w każdym razie przeczytałem wskazówkę Henry'ego W. Ott'a o innym stosie

1. GND
2. Sygnały
3. Sygnały
4. GND

(Gdzie energia jest kierowana z szerokimi śladami na płaszczyznach sygnałowych)

Według niego jest to najlepszy możliwy stos z czterowarstwową płytką drukowaną z następujących powodów:

1. Warstwy sygnałowe przylegają do płaszczyzn podłoża.

2. Warstwy sygnałowe są ściśle połączone (blisko) z sąsiednimi płaszczyznami.

3.Płaszczyzny uziemienia mogą działać jako osłony wewnętrznych warstw sygnałowych. (Myślę, że to wymaga szycia?)

4. Wiele płaszczyzn uziemienia obniża impedancję płytki (płaszczyzna odniesienia) i redukuje promieniowanie w trybie wspólnym. (naprawdę tego nie rozumiem)

Jednym z problemów jest cross-talk, ale tak naprawdę nie mam żadnych sygnałów w trzeciej warstwie, więc nie sądzę, że corss-talk będzie problemem z tym zestawieniem, czy mam rację w założeniu?

Uwaga: najwyższa częstotliwość wynosi 48 MHz, na płycie znajduje się również moduł Wi-Fi.

Nienawidzisz siebie, jeśli ustawisz stos numer dwa;) Może to trudne, ale będzie to PITA przerabiająca płytę ze wszystkimi wewnętrznymi sygnałami. Nie bój się też przelotek.

Zajmijmy się niektórymi z twoich pytań:

1. Warstwy sygnałowe przylegają do płaszczyzn podłoża.

Przestań myśleć o płaszczyznach naziemnych i pomyśl o płaszczyznach odniesienia. Sygnał biegnący nad płaszczyzną odniesienia, której napięcie zdarza się w VCC, nadal powróci ponad tę płaszczyznę odniesienia. Zatem argument, że jakoś przebieg sygnału przez GND, a nie VCC jest lepszy, jest w zasadzie nieważny.

2. Warstwy sygnałowe są ściśle połączone (blisko) z sąsiednimi płaszczyznami.

Zobacz numer jeden. Myślę, że nieporozumienie dotyczące tylko samolotów GND oferujących ścieżkę powrotną prowadzi do tego nieporozumienia. To, co chcesz zrobić, to utrzymywać sygnały blisko ich płaszczyzn odniesienia i przy stałej poprawnej impedancji ...

3.Płaszczyzny uziemienia mogą działać jako osłony wewnętrznych warstw sygnałowych. (Myślę, że to wymaga szycia?)

Tak, możesz spróbować zrobić taką klatkę, jak sądzę, dla twojej deski uzyskasz lepsze wyniki, utrzymując swój ślad na wysokości samolotu na możliwie najniższym poziomie.

4. Wiele płaszczyzn uziemienia obniża impedancję płytki (płaszczyzna odniesienia) i redukuje promieniowanie w trybie wspólnym. (naprawdę tego nie rozumiem)

Myślę, że wziąłeś to na myśli, że im więcej samolotów gnd, tym lepiej, co nie jest prawdą. Dla mnie to brzmi jak złamana zasada.

Moje zalecenie dla Twojej tablicy oparte tylko na tym, co mi powiedziałeś, to wykonać następujące czynności:

Warstwa sygnału
(cienki może 4-5 mil FR4)
GND
(główna grubość FR-4, może 52 miliony mniej lub więcej w zależności od ostatecznej grubości)
VCC
(cienki może 4-5 mil FR4)
Warstwa sygnału

Upewnij się, że prawidłowo rozdzieliłeś.

Jeśli naprawdę chcesz się tym zająć, idź do amazonu i kup albo cyfrowy projekt dr Johnsona Highspeed, podręcznik czarnej magii, albo może Uproszczona integralność sygnałów i mocy Erica Bogatina. Przeczytaj, kochaj, żyj :) Ich strony internetowe również zawierają świetne informacje.

Powodzenia!

Nie ma czegoś takiego jak NAJLEPSZA kopia zapasowa warstw. Jeśli czytasz uważnie, uważa się, że stacka z podstawami na zewnętrznych warstwach jest najlepsza z perspektywy EMC.

Jednak nie podoba mi się ta konfiguracja. Po pierwsze, jeśli twoja plansza korzysta ze składników SMT, będziesz miał o wiele więcej przerw w swoich samolotach. Po drugie, wszelkie debugowanie lub przeróbki będą praktycznie niemożliwe.

Jeśli potrzebujesz użyć takiej konfiguracji, robisz coś strasznie złego.

Ponadto nie ma nic złego w używaniu przelotek do uziemienia. Jeśli chcesz obniżyć indukcyjność, po prostu umieść więcej przelotek.

„najlepszy” zależy od aplikacji. Naprawdę są dwa pytania, na które należy odpowiedzieć w swoim poście

1. „Konwencjonalny” (sygnały na warstwach zewnętrznych, płaszczyzny na warstwach wewnętrznych) VS „wewnątrz-na zewnątrz” (sygnały na warstwach wewnętrznych, płaszczyzny na warstwach zewnętrznych).
   Płytka wywrotki będzie miała lepszą wydajność EMC, ale będzie trudniej ją zmodyfikować, gdy zdasz sobie sprawę, że spieprzyłeś projekt, będzie potrzebować więcej przelotek, które nie są świetne z punktu widzenia gęstości lub integralności sygnału i jeśli używasz układu scalonego pakiety, których rozstaw pinów jest zbyt mały, aby umieścić ziemię między padem, to kończysz się dużymi dziurami w swoich płaszczyznach, co również nie jest świetne z punktu widzenia integralności sygnału.

2. dwie płaszczyzny uziemienia VS jedna płaszczyzna uziemienia i jedna płaszczyzna mocy.
   W obu przypadkach, gdy sygnał wysokiej prędkości zmienia płaszczyznę odniesienia, musi istnieć pobliska ścieżka, aby jego prąd powrotny przemieszczał się między dwiema płaszczyznami odniesienia. Dzięki dwóm płaszczyznom naziemnym możesz to zrobić za pomocą jednego, łącząc bezpośrednio dwa płaszczyzny. W przypadku płaszczyzny uziemienia i zasilania połączenie musi przebiegać przez kondensator, który zwykle (przy założeniu „konwencjonalnej” kopii zapasowej) wymaga dwóch przelotek i kondensatora. Oznacza to gorszą integralność sygnału i zajęte więcej powierzchni płytki. Z drugiej strony posiadanie płaszczyzny mocy zmniejsza spadek napięcia na szynie zasilającej i uwalnia miejsce na warstwach sygnału.

Jak powiedzieli inni, zależy to od twojej aplikacji. Inna striptizerka, którą uważam za przydatną, to

1. Sygnały (niska prędkość)
2. Moc
3. Sygnały (kontrolowane impedancją)
4. GND

Dzięki temu dwie grupy sygnałów są dobrze odizolowane od siebie, zapewnia doskonałe dopasowanie impedancji i pozwala mi zrzucić ciepło do płaszczyzny uziemienia.